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浅谈钛合金管道的焊接质量控制!

资讯来源:www.chinatiguanjian.com 发布时间:2022-07-20 10:49:17点击量:291

       钛管道钛以及钛合金以其优良的耐酸腐蚀性能被人们所看重,越来越多地被用来制造成设置装备摆设和工艺管道,应用到带有强酸物料的反应器、输送管道上。但钛及钛合金由于在高温下易与多种元素和化合物发生反应而脆化,分外是焊接过程中,一经吸收了空气中的氧、氮等元素,溶解在钛材金属中会使合金明显变硬,低落钛金属的延展性而使其变脆,造成管道断裂和设置装备摆设破坏。所以研讨钛以及钛合金的焊接对于应用它们的消费装置的设置装备摆设和维护有着紧张意义。

       随着石油化工产业的生长,越来越多的新技能被应用到石油加工上,同时一些强酸或强腐蚀性物料由于它们的强氧化性和较好的催化性能被应用到石油化工反应中,但一旦泄露,会造成很紧张的后果,所以如何来制造这些强酸强腐蚀性物料的容器及输送它们的管道成为人们关注的重点。钛以及钛合金钛管道以其优良的耐酸腐蚀性能被人们所看重,越来越多地被用来制造成设置装备摆设和工艺管道,应用到带有强酸物料的反应器、输送管道上。但钛及钛合金由于在高温下易与多种元素和化合物发生反应而脆化,分外是焊接过程中,一经吸收了空气中的氧、氮等元素,溶解在钛材金属中会使合金明显变硬,低落钛金属的延展性而使其变脆,造成管道断裂和设置装备摆设破坏。所以研讨钛以及钛合金的焊接对于应用它们的消费装置的设置装备摆设和维护有着紧张意义。本文结合某项目醋酸装置钛合金管道的安装,浅谈钛合金管道的焊接质量控制。


       1、影响焊接质量的主要要素分析

       1.1钛管道成型焊区高温热及气体掩护的影响

       在常温下,钛合金性能较稳固,高温下,分外是在施焊过程中,钛合金与氧、氢、氮反应的速率极快,根占有关资料先容,钛管道钛合金在施焊过程中,温度在300℃以上时能快速吸氢、温度在600℃以上时能快速吸氧、温度在700℃以上时能快速吸氮,而在空气中的氧化为敏感。试验证明:当钛合金在焊接时,如果熔池中侵入氧气、氮气等无害气体,则被焊部位的塑性、韧性和表面颜色等都有显着的转变;其机器性能明显下降;过热偏向增高。经对焊接举行弯曲实验,焊肉发生断裂征象,其四周10mm左右处的母材也出现了较显着的渣裂征象。因此,在举行钛合金焊接时,对熔池、熔滴及高温区,不管是正面照旧反面,都应举行全面、可靠的气体掩护。接纳气体掩护步伐的目标:一是防备焊区四周的无害气体进入熔池;二是控制成型后焊肉区的高温热产生。如果焊接区域得不到气体的有效掩护,必将招致焊接质量的下降,紧张时将招致产物的报废。

       1.2杂质气体、元素的影响

       钛合金的焊接缺陷产生是比较罕见的,如气孔、裂纹等。产生这些缺陷的原因主要受氢、铁、碳等气体、元素的影响。实验证明氢、铁、碳等气体、元素在焊接时与钛合金的溶解度大小有关,它们主要泉源于湿润的空气、环境;掩护气体的纯度;焊件及焊丝表面上的水分、油污等。此中产生“气孔”的原因主要是来自油污及掩护气体中的杂质中;产生“裂纹”的原因主要是来自水分及油污中。焊接缺陷的产生除了影响焊件的密封性质量要求外,同时还低落了接头的强度、韧性、委顿等机器性能,对产物质量有较大的影响。所以,焊接时应加以控制。


       2、钛管道对焊接质量的控制

       2.1焊件及焊材的焊前清理

       焊接缺陷的产生与焊件、焊丝表面干净度有很大干系,因此焊前应将管接头端边沿不少于40mm处范畴内及焊丝表面的油污、水、氧化膜及其他赃物清理干净。管端边沿的清理可用0.3mm粗电动或手动不锈钢丝刷刷至金属光亮色,焊丝表面可用80目~100目金刚石纱布举行打磨至金属光亮色。以上经处置惩罚的管端及焊丝表面,都应用洁净的白绸布蘸丙酮擦净。

       2.2焊接温度及气体掩护

       钛管接头在焊接时,为了防备整个焊接区域在高温下不被无害气体及元素净化,必需对焊区及成型焊肉举行须要的焊接温度控制。控制温度的主要要领:一是对表面成型焊肉区,加掩护气体拖罩;二是将被焊接头管内,满盈掩护气体;掩护气体的纯度值应即是或大于99.99%;掩护气体的流量应餍足焊接技能要求规定值,终极要使掩护气体的掩护效果,达到焊接质量上的温控要求;焊接过程中,及时举行层间问题丈量,接纳层间间歇施焊,包管层间温度不超过100℃。

       2.3焊接要领及要求

       2.1按技能要求合理选择焊接接头型式、焊接参数及气体掩护方式等;

       2.2施工人员和焊工佩戴洁净的白细纱布手套;

       2.3用丝粗为0.30mm不锈钢丝刷,将对接焊缝处刷至银白金属色,然后用干净白绸布蘸少许丙酮将焊接区域擦净,经处置惩罚的焊区严禁用手触摸和接触铁制物品;

       2.4钛管道焊接事情尽大概在室内举行,环境风速应不大于0.5m/s,并不该有鞫讯风;

       2.5焊接设置装备摆设一样平常选用“手工钨极氩弧焊机”其性能餍足焊接参数要求;

       2.6对接管定位点焊时,其对接间隙一样平常为0.5mm左右;

       2.7举行对接管的焊接时,为了使焊缝成型质量达到单面焊双面成型要求,焊缝的成型应举行两次焊接事情:一次为封底焊接,另一次为成型焊接,并按要求举行相应的气体掩护;

       2.8气体掩护拖罩与焊具的间隔应以短为佳,与管壁接触的间隙力求小;

       2.9施焊引弧时应先通气10s~15s,息弧时不能顿时抬起焊具,应连续供气掩护焊区,直到温度降至100℃以下;

       2.10焊接时,焊具不该左右摆动,焊丝熔化端不得移出气体掩护区;

       2.11每道焊缝应尽大概一次焊完,必需接焊的焊缝,在焊前应将接口处清理干净,焊肉搭接长度在10mm~15mm之间。


       钛管道焊缝及热影响区及格标准

       1、焊缝余高:当壁厚小于5mm时,为0-1.5mm;当壁厚大于5mm时,为1.0-2.0mm;

       2、焊缝表面不得有咬边、夹钨征象;

       3、每道焊道的色泽查抄应在焊后清理之前举行,及格标准见表;


       钛材焊道色泽查抄及格标准

       钛管道焊后处置惩罚及检测

       钛管接头的焊接质量起首要举行焊接区域的表面颜色查验,掩护效果在“精良”以上为及格。对掩护效果不理想的接头,应根据现实环境举行须要的质量处置惩罚。一样平常环境下,氧化效果较轻时可用不锈钢丝刷将氧化部位刷至金属光亮色(银白色)或举行酸洗处置惩罚,以包管内部金属不被连续氧化。外观查抄及格的焊缝需举行100%射线探伤,检测及格方能举行后续安装事情。


       3、焊接过程中控制重点

       3.1有效控制焊接层间温度,制止钛合金与氮、氢、氧气体及铁、碳元素间的吸收和溶解。

       3.2焊接用的掩护气体尽大概地接纳高纯度氩气,掩护效果应精良,其流量值在规定范畴内。3.3焊接区域及焊丝的表面应举行氧化皮、油脂等污物的去除,焊件接头应尽大概一次(在8h内)完成施焊事情。

       3.4现场焊缝的焊接,要尽量餍足钛材焊接的环境要求。


       结束语

       实践证明,在举行钛管接头焊接时,只要在各个关键上加以精良控制,才能确保焊接质量餍足使用要求。有了焊接质量的包管,钛材能够在更多的特别环境条件下使用。


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